Probleme pratique de statistique n° pps073 Relations entre variables morphometriques

Olivier Durbin

Description

Niveau: Supérieur, Master, Bac+5
Probleme pratique de statistique n° pps073 Relations entre variables morphometriques foliaires et floraison chez l'orchis male Orchis mascula L. Olivier Durbin M2 Applications a la Bioevaluation des Ecosystemes et a l'Expertise de la Biodiversite - UE Pratique de l'Ecologie Statistique sous Table des matieres 1 Introduction 2 2 Materiel et methodes 3 2.1 Modele biologique : l'orchis male Orchis mascula L. . . . . . . . 3 2.2 Epi floral et taille des feuilles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.3 Le nombre de feuilles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3 Donnees disponibles 6 References 8 1

• floraison


• plante vivace passant la mauvaise saison


• milieu sombre


• raison de l'assechement general du milieu


• orchis male


• orchidees

Sujets

• Durbin
• Corse
• Floraison
• Orchis mâle
• Orchidaceae

Informations

• Publié par: rasum
• Nombre de lectures: 41
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

Probl`eme pratique de statistique n pps073
Relations entre variables morphom´etriques
foliaires et floraison chez l’orchis mˆale Orchis
mascula L.
Olivier Durbin
M2 Applications `a la Bio´evaluation des Ecosyst`emes et a`
l’Expertise de la Biodiversit´e - UE Pratique de l’Ecologie
Statistique sous
Table des mati`eres
1 Introduction 2
2 Mat´eriel et m´ethodes 3
2.1 Mod`ele biologique : l’orchis mˆale Orchis mascula L. . . . . . . . 3
2.2 Epi floral et taille des feuilles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.3 Le nombre de feuilles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3 Donn´ees disponibles 6
R´ef´erences 8
1
?Olivier Durbin
1 Introduction
LesOrchidac´ees,repr´esentantenvironledouzi`emedesplantesa`fleurs,consti-
tuentunedesderni`eresfamillesv´eg´etalesa`ˆetreapparues.Nombredeleurstraits
sont ainsi remarquables et t´emoignent des strat´egies particuli`eres adopt´ees par
les diff´erentes esp`eces de cette famille pour pouvoir s’implanter dans des niches
d´eja` occup´ees (Delforge, 1994 [5]). En effet, malgr´e leur r´epartition cosmopolite
et mˆeme si elles sont pr´esentes dans la plupart des ´ecosyst`emes, on les retrouve
pour la plupart dans des niches assez pauvres, pour lesquelles elles sont extrˆe-
mement adapt´ees. On les trouvera ainsi en milieu a´erien (orchid´ees ´epiphytes
tropicales), en milieu sombre (orchid´ees non chlorophylliennes), ou en milieu
oligotrophe pour la majorit´e des orchid´ees europ´eennes (Bourn´erias et al., 1998
[1]).
Cette r´epartition singuli`ere va de pair avec des caract´eristiques ´etonnantes,
enparticulierdansdeuxdomaines:reproductionetnutrition.Apparuestardive-
mentauseindebiomesd´ej`adiversifi´es,lesorchid´eesauraient´evolu´eauseind’un
syst`eme plante-pollinisateur d´ej`a bien ´etabli, au contraire d’une grande partie
des Angiospermes qui a contribu´e a` la cr´eation de ce syst`eme enco´evoluant avec
les pollinisateurs. Cette hypoth`ese est avanc´ee pour expliquer dans une optique
´evolutive la sp´ecialisation radicale du labelle des orchid´ees en organe attracteur,
mimant souvent une esp`ece nectarif`ere, voire la femelle du pollinisateur (Kul-
lenberg et Bergstrom, 1976 cit´e dans [1]), qui viendra alors tenter une reproduc-¨
tion plutotˆ que chercher du nectar (orchid´ees du genre Ophrys). D’autre part,
les orchid´ees sont caract´eris´ees par un association mycorhizienne sp´ecifique dite
endomycorhize `a pelotons. Cette association nutritive est apparemment obliga-
toire dans deux cas au moins : la germination des graines, extrˆemement r´eduites
et d´epourvues de tissu nutritif et la nutrition quasi-parasitique des orchid´ees
non-chlorophylliennes dites mycoh´et´erotrophes. C’est d’ailleurs par l’´etude des
orchid´ees que la symbiose mycorhizienne a ´et´e mise en ´evidence (N. Bernard,
1903 cit´e dans [1])
Leurr´epartitionglobale,leurscaract´eristiquesbiologiquesremarquables,leur
”jeunesse” phylog´enique, leur tendance a` l’hybridation, mˆeme interg´en´erique,
font des orchid´ees une famille v´eg´etale des plus int´eressantes a` ´etudier, pour
des sujets aussi vari´es que les interactions plante-pollinisateur, les interactions
plante-symbiote, ou mˆeme les mod`eles de dynamique de population ou d’Evo-
lution.
Certains aspects de leur biologie sont cependant peu connus, par exemple les
conditionsinduisantlafloraison,´etapemajeureducycleannueldelaplante.Les
orchid´eesd’Europe,parexemple,sontdesplantesvivacesetonaobserv´equ’elles
pouvaient ne pas produire de fleurs pendant une ou plusieurs ann´ees avant de
refleurir (P. Jacquet, 1995 [7]). Au sein de la population d’Orchis mascula L.
´etudi´ee, on observe que plus de la moiti´e des rosettes ne fleurit pas. Si on pose
commepostulatlefaitquelaproductiond’un´epifloraloccasionneuncouˆt´elev´e
pour la plante, vivant souvent en milieu peu riche, la consid´eration des feuilles,
qui sont la source de la production primaire par photosynth`ese, s’impose. Selon
les individus, les feuilles ont diff´erentes morphologies, gardant toujours la mˆeme
forme oblongue de base, mais dont les param`etres de longueur et largeur va-
rient. La maximisation du gain ´energ´etique passe par l’augmentation de surface
foliaire, mais celui ci connaˆıt deux modalit´es : l’allongement et l’´elargissement.
Onpeut´emettrel’hypoth`esequelarelationqu’entretiennentlongueuretlargeur
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Maintenance : S. Penel, URL : http://pbil.univ-lyon1.fr/R/pps/pps073.pdfOlivier Durbin
de la feuille modifie le gain´energ´etique et poss`ede une influence sur la floraison.
L’´etude r´eside donc en la caract´erisation d’une population d’Orchis mascula
L., au moyen d’un suivi morphom´etrique des feuilles de la rosette associ´e `a un
traitement statistique appropri´e.
2 Mat´eriel et m´ethodes
2.1 Mod`ele biologique : l’orchis mˆale Orchis mascula L.
Rangsyst´ematique:Div. Magnoliophyta,Cl. Liliopsida,O. Orchidales,Fam.
Orchidaceae
L’orchis mˆale est une des orchid´ees sauvages fran¸caises les plus communes.
Elle peut former des colonies importantes dans ses stations, qui sont largement
r´eparties sur tout le territoire continental ainsi qu’en Corse. Du fait de l’´eten-
due de son aire et de sa variabilit´e conduisant `a la formation d’´ecotypes, on
la rencontre dans des biotopes extrˆemement vari´es, jusqu’`a 2700m d’altitude.
Elle est pourtant ais´ement reconnaissable, et ne forme que peu d’hybrides, es-
sentiellement avec les autres esp`eces de son groupe. Ces caract´eristiques en font
un mod`ele simple et pratique, privil´egi´e pour l’´etude de populations d’orchi-
d´ees. Notons que certains pieds pr´esentent une maculation noire des feuilles,
mˆel´es aux autres pieds immacul´es de la population, ce ph´enom`ene est commun
`a toutes les stations de cette esp`ece ([5] [1] Danesch, 1972 [4]).
La population, suivie en Avril 2004, provient d’une station du plateau du
Parc Naturel R´egional du Vercors (voir carte dans la figure 1), situ´ee a` 1100m
d’altitude,auseind’unepelousemaigrecalcaire`aJuniperus communis etBuxus
sempervirens, en pleine lumi`ere. Les esp`eces d’orchid´ees associ´ees `a notre popu-
lationsontDactylorhiza sambucina (L.)So´o,dontleshybridesavecl’orchismˆale
sont tr`es improbables, ainsi qu’Orchis pallens L. et Orchis provincialis Balbi,
toutes deux membres du sous-groupe d’O. mascula mais dont les hybrides avec
cette esp`ece sont rares, facilement identifiables et n’ont pas´et´e observ´es en cette
station.
2.2 Epi floral et taille des feuilles
Lesmesuresont´et´eeffectu´eessurlesplantsencoreenrosette,maisa`unstade
avanc´e pr´ec´edant de peu la floraison. De cette fa¸con, la production d’´epi floral
´etait facilement d´etectable par observation d’une feuille engainante diff´erente
des feuilles de la rosette, prot´egeant une structure rigide, la jeune ´ebauche de
tige.
Les mesures effectu´ees sont la longueur (variable L) et la largeur (variable l)
de la plus longue feuille de la rosette, ainsi que la pr´esence d’une ´ebauche d’´epi
floral annon¸cant la future floraison (facteur epi).
La caract´erisation m´etrique de la plus longue feuille est un outil classique
de morphom´etrie foliaire, commun´ement utilis´e comme un indicateur simple et
pratique de vigueur v´eg´etale, et parfois d´eclin´e en diff´erentes variantes comme
la longueur moyenne des deux plus longues feuilles et la largeur moyenne des
deux plus larges feuilles (Champluvier & Jacquemart, 1999 [3]). Voir aussi Yobi
et al., 2001 [8] disponible `a :
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Fig. 1 – Situation de la population ´etudi´ee.
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http://www.ipgri.cgiar.org/pgrnewsletter/article.asp?lang=en&id_
article=22&id_issue=127
Dans le cas pr´esent, la plus longue feuille est tr`es g´en´eralement aussi la plus
large.
La prise de mesure au stade de rosette semble plus complexe a` premi`ere
vue, car la reconnaissance de l’esp`ece et la d´etection des plants fleuris sont plus
ais´ees au stade floral, mais elle s’av`ere incontournable pour le mod`ele biologique
utilis´e. En effet la plus longue feuille est souvent l’une des premi`eres feuilles
produites, et son ´etat se d´egrade grandement `a la saison de floraison (Mai), elle
se est progressivement racornie en raison de l’ass`echement g&